JP4059460B2 - Electric power steering device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、四輪自動車などに装備される電動式パワーステアリング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6は従来の電動式パワーステアリング装置1を装備した四輪自動車2を示すものである。この電動式パワーステアリング装置1にあっては、ステアリングシャフト3を囲うステアリングコラム4の下端箇所に電動モータ(直流モータ)5及び減速機6がそれぞれ組付けられており、車体側に配設された車速センサ7及びステアリングシャフト3に配設されたステアリングセンサ8からの検知信号に基づいて電動モータ5が回転駆動され、これに応じてステアリングハンドル9のハンドル操作が補助操作(アシスト)されるようになっている。すなわち、補助操作力の大きさは、前記車速センサ7及びステアリングセンサ8から出力される検出信号に基づいてコントローラ10により決定され、このコントローラ10から出力される制御信号により電動モータ5が作動制御されて適当な補助操作力がステアリングシャフト3に付与されるように構成されている。そして、このステアリングシャフト3の回動操作力は伝達シャフト11を介してステアリングギヤボックス12内のステアリングギヤ(図示せず)に伝達され、四輪自動車2の前輪13a,13bが操舵されるようになっている。
【0003】
ところで、上述の場合にはコントローラ10は車体に取付けられるようになっているが、これとは別に、電動モータ制御用のコントーラ(ECU;電子式制御ユニット)10を電動モータ5と共にステアリングコラム4の下端箇所4aに取付けるようにした電動式パワーステアリング装置が提案されている(特開平8−164861号参照)。このようにコントローラ10をステアリングコラム4に一体化するようにした従来の電動式パワーステアリング装置にあっては、図7に示す如く、ステアリングコラム4の下端箇所4aに取付けられた減速機6のギヤケース6aの上面α側にコントーラ10が取付けられ、或いは、図8に示す如く、前記ギヤケース6aの下面βにコントーラ10が取付けられるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の如くコントローラ10をステアリングコラム4の下端箇所4aに一体化するようにした従来の電動式パワーステアリング装置では、次のような問題点がある。すなわち、図7に示す如くステアリングコラム4の下端箇所4aに一体化されたギヤケース6aの上面αにコントローラ10を配置する場合は、ステアリングコラム4の下端箇所4aの上方部分にコントローラ10の配置スペースを必要とするが、その部分にはペダルブラケット配設領域が存在するので、コントローラ10とペダルブラケット(図示せず)との間に干渉を生じてしまうおそれがある。また、コントローラ10がペダルブラケットに近い位置に配置されるため、コントローラ10のメンテナンス作業を容易に行なうことができないという不具合もある。一方、図8に示す如く前記ギヤケース6aの下面βにコントローラ10を配置する場合は、コントローラ10の配設位置がステアリングコラム4の下端箇所4aであってかつギヤケース6aの直下位置となるが、その部分にはブレーキペダル作動領域が存在するので、コントローラ10とブレーキペダル(図示せず)との間に干渉を生じてしまうおそれがある。
【0005】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、ペダルブラケット干渉領域やブレーキペダル作動領域から外れた位置においてコントローラをステアリングコラムに取付けることができてペダルブラケットやブレーキペダルとコントローラとの間の干渉を防止することができると共に、コントローラのメンテナンス作業の簡易化を図ることができ、しかもステアリングコラムに充分な衝撃吸収ストロークを付与することができ、さらに水滴がコントローラに付着するのを防止できると共にコントローラが発する熱を効果的に放熱することができるような電動式パワーステアリング装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明では、ステアリングハンドルの回転操作力をステアリングシャフトを介してステアリングギヤに伝達するために前記ステアリングシャフトの下端部に配設される減速機のギヤケースに、前記ステアリングシャフトに補助操作力を付与する電動モータを作動制御するコントローラを取付けるようにした電動式パワーステアリング装置において、前記ステアリングシャフトを囲うステアリングコラムに対して間隔を隔てて対向するように前記ギヤケースの下部から前記ステアリングハンドルの側に向けて延出するオーバーハング部を前記ギヤケースの下部に設け、このオーバーハング部の下面に前記コントローラを配設し、前記オーバーハング部を車幅方向において傾斜状態で配設すると共に、前記オーバーハング部の傾斜方向の下側端縁部分の上面に上方に突出するリブを設けるようにしている。
また、本発明では、前記オーバーハング部をほぼ平坦な平板部として構成すると共に、前記オーバーハング部の下面の範囲内に前記コントローラを取付けるようにしている。
また、本発明では、前記リブを車両前後方向にほぼ沿って延びるように配置すると共に、前記オーバーハング部の付け根部分である前記ギヤケースの後端面から前記オーバーハング部の延出端まで連続して延びるように配設している。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図1〜5を参照して説明する。なお、図1〜図5において、図6〜図8と共通の部分には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【0008】
図1は、本発明の一実施形態に係る電動式パワーステアリング装置20を備えた四輪自動車2を示すものである。図1において、21はステアリングシャフト3を囲うように配置されてブラケット22a、22bなどを介して車体に取付けられているステアリングコラム4の配設範囲を示しており、このステアリングコラム4の下端箇所4aに補助操作力付与用の電動モータ5がステアリングコラム4の軸線に対して交差した状態で一体に取付けられている。さらに、ステアリングコラム4の下端箇所4aには減速機6のギヤケース6a(図2においてクロスハッチングRで示される部材)が一体に取付けられており、このギヤケース6aの下部に電動モータ制御用のコントローラ(ECU)10が次のような状態で取付けられている。
【0009】
すなわち、図2及び図4に明示するように、減速機6のギヤケース6aの下面側であってかつ車両後方側(ステアリングハンドル9寄りの側)の端部に、ステアリングコラム4の外周面4bに対して僅かな間隔(図2及び図3に示す隙間S)を隔てて平行状に対向するようにギヤケース6aの下部からステアリングハンドル9寄りの側に向けて延出するオーバーハング部23が設けられており、このオーバーハング部23の下面23aにコントローラ10が配設されている。上述のオーバーハング部23はほぼ平坦な平板部として構成されると共に、コントローラ10の寸法(投影面積)よりも少し大きな寸法を有するように成形されており、この平坦な平板部から成るオーバーハング部23の下面23aの範囲内にコントローラ10がその取付面の全体が配置された状態でボルト締めなどにて固定されている。かくして、車速信号やステアリングシャフト3の回転情報信号などに応じてコントローラ10から出力される制御信号にて電動モータ5が回転駆動され、これによりステアリングシャフト3に補助操作力が適宜に付与され、このステアリングシャフト3の回転操作力が伝達シャフト11及びステアリングギヤボックス12内のステアリングギヤ(図示せず)に伝達されて前輪13a,13bの操舵がなされるようになっている(図1参照)。
【0010】
また、上述のコントローラ10の配設位置は、図4に示すように、ステアリングコラム4の側部に配設されるブレーキペダル24に対し、ブレーキペダル24の復動位置(非ブレーキ時の位置)よりも車体後方側の位置となされている。そして、図2、図4及び図5に示す如く、ギヤケース6aのオーバーハング部23とこのオーバーハング部23に対向するステアングコラム4との間の隙間Sは、前記ステアリングコラム4の外周面4bよりも車体後方部分であってかつこれよりも少し大径のコラム部分4cと前記外周面4bとの間の段差部4dが入り込み得るようないわゆる「逃げ部」として設けられている。
【0011】
さらに、本実施形態においては、ほぼ平坦な平板部から成るオーバーハング部23が図3に示す如く水平面Hに対して傾斜した状態すなわち車幅方向において傾斜状態(例えば、図3において左下がりの傾斜状態)で配設されるようになっており、オーバーハング部23の傾斜方向の下側端縁部分23bの上面には、上方に突出する補強用兼水案内用のリブ25が一体成形されている。そして、このリブ25は、車両前後方向にほぼ沿って延びるように配置されると共に、オーバーハング部23の付け根部分であるギヤケース6aの後端面からオーバーハング部23の延出端まで連続して延びるように配設されている。具体的には、前記リブ25の直線状頂部P(図2参照)が、ステアリングコラム4の外周面4bに近接した位置に配置されている。
【0012】
このような構成の電動式パワーステアリング装置20によれば、コントローラ10をギヤケース6aの下部(下面の側の箇所)に配設するようにしているので、コントローラ10が図外のペダルブラケットに干渉することがなく、しかもギヤケース6aの本体部からステアリングハンドル9寄りの側に延出するオーバーハング部23にコントローラ10を取付けるようにしているので、ブレーキペダル作動領域から外れた位置にコントローラ10を配置することができる。従って、コントローラ10とペダルブラケット及びブレーキペダルとの間に干渉を生じるような不具合を解消することが可能となる。しかも、コントローラ10の交換などのメンテナンスを行なうに際しては、ステアリングコラム4を取外すことなくメンテナンス作業を行なうことが可能であるため、メンテナンス作業性の向上を図ることができる。
【0013】
また、コントローラ10の取付部であるオーバーハング部23とステアリングコラム4の外周面4bとの間には隙間Sが逃げ部として設けられているので、ステアリング系に過大な衝撃力が加わってステアリングコラム4が図5に示す如く収縮変形する際に、ステアリングコラム4の段差部4dが前記隙間(逃げ部)S内に入り込みながら収縮変形し得ることとなる。そのため、ステアリングコラム4の収縮ストロークを充分に大きく確保することができ、ひいては衝撃力をステアリングコラム4の収縮変形にて充分に吸収することができる。なお、電動モータ5をステアリングコラム4の上方に配置するようにした場合には、ステアリングコラム4を車体に取付けるためのブラケット22aと電動モータ5との干渉により充分な衝撃吸収ストロークを確保することができない上に、電動モータ5が上方にある関係から振動の弊害を生じるおそれがあるが、本実施形態によれば、上述の如く充分な衝撃吸収ストロークを確保することができると共に、振動の問題も生じることがない。
【0014】
さらに、本実施形態の電動式パワーステアリング装置20の構造は、水などがステアリングコラム4に付着してその外周面を伝わって流れるような時にコントローラ10に水などが触れるのを防止するのに有効な構造である。例えば、雨水に濡れた衣服で乗員が車室内に乗り込んだ際にその雨水がステアリングコラム4に付着してその外周面に沿って流れたり或いは雨水がステアリングコラム4に飛び散っても、コントローラ10よりも寸法(面積)の大きいオーバーハング部23が水避け部材としての役目を果たすこととなるため、その雨水(水滴)が前記オーバーハング部23の存在によりコントローラ10に触れるのを防止することができる。その上、ステアリングコラム4を伝わって流れてくる雨水は傾斜状態のオーバーハング部23の上面に沿って傾斜下方の側に流動されてリブ25にて堰き止められ、その先端側に導かれてコントローラ10に触れることなく放水されることとなる。そのため、コントローラ10への水の付着によるコントローラ10の誤動作の発生を未然に回避することができる。なお、上述のリブ25は既述の如き水案内機能だけではなく、このコントローラ10が搭載されるオーバーハング部23の補強機能をも果たすこととなる。さらに、ギヤケースに一体成形されたオーバーハング部にリブを設けたことに伴い、このリブの存在により放熱表面積が広くなり、従ってコントローラが発する熱を効果的に放熱することができる。
【0015】
以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、ギヤケース6aにおいてオーバーハング部23を設ける位置は、その下部の車体後方端部分であれば、車幅方向の位置はブレーキペダル作動領域と干渉を生じない位置となるように選定すれば良い。
【0016】
【発明の効果】
請求項1に記載の本発明は、ステアリングシャフトを囲うステアリングコラムに対して間隔を隔てて対向するようにギヤケースの下部からステアリングハンドルの側に向けて延出するオーバーハング部をギヤケースの下部に設け、このオーバーハング部の下面にコントローラを配設(搭載)し、オーバーハング部を車幅方向において傾斜状態で配設すると共に、オーバーハング部の傾斜方向の下側端縁部分の上面に上方に突出するリブを設けるようにしたものであるから、コントローラをギヤケースの下部においてステアリングコラムに対してオーバーハングさせて搭載するのに伴い、コントローラをブレーキペダルやペダルブラケットなどの周辺部品との間に干渉を生じないように配置することが可能となる。しかも、コントローラはオーバーハング部に搭載されるので、メンテナンス作業に際しては、ステアリングコラムを車体から取外すことなくコントローラの交換・点検などの作業を簡単に行なうことが可能となる。さらに、コントローラを上述の如くオーバーハングさせて搭載するようにしたことにより、そのオーバーハング部分におけるオーバーハング部とステアリングコラムとの間の隙間を衝撃作用時におけるステアリングコラムの収縮変形を吸収する逃げ部としての役目をもたせることができ、充分な衝撃吸収ストロークを確保することができる。また、オーバーハング部を車幅方向において傾斜状態で配設すると共に、オーバーハング部の傾斜方向の下側端縁部分の上面にオーバーハング部からステアリングコラムの側に向けて突出するリブを設けるようにしているので、ステアリングコラムを伝わって流れてくる水などを傾斜状態のオーバーハング部で受けてこれをリブにより堰き止めることができ、コントローラに水などがかかるような不具合を生じないようにすることができる。さらに、ギヤケースに一体成形されたオーバーハング部にリブを設けたことに伴い、このリブの存在によりオーバーハング部の補強を行なうことができると共に、コントローラが発する熱を放熱するための表面積を広くとることができて効果的に放熱することができる。
【0017】
また、請求項2に記載の本発明は、オーバーハング部をほぼ平坦な平板部として構成すると共に、オーバーハング部の下面の範囲内にコントローラを取付けるようにしたものであるから、ステアリングコラムに水などが付着してこれに沿って流れるような事態を生じても、コントローラの上部の全範囲を覆うように配置されることとなるオーバーハング部が水避けとして役立ち、水などがコントローラに触れて誤動作を生じてしまうような事態の発生を防止することができる。
【0019】
また、請求項3に記載の本発明は、リブを車両前後方向にほぼ沿って延びるように配置すると共に、オーバーハング部の付け根部分であるギヤケースの後端面からオーバーハング部の延出端まで連続して延びるように配設したものであるから、このリブの存在により水などをコントローラに触れない箇所から確実に放水することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る電動式パワーステアリング装置を備えた四輪自動車2を概略的に示す側面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る電動式パワーステアリング装置の構成を示す側面図である。
【図3】図2におけるA−A線拡大断面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る電動式パワーステアリング装置の配設状態を示す側面図である。
【図5】衝撃作用時における電動式パワーステアリング装置の変形状態を示す側面図である。
【図6】従来の電動式パワーステアリング装置を備えた四輪自動車2を概略的に示す側面図である。
【図7】従来の電動式パワーステアリング装置におけるコントローラの配設位置の一例を示す側面図である。
【図8】従来の電動式パワーステアリング装置におけるコントローラの配設位置の別例を示す側面図である。
【符号の説明】
2 四輪自動車
3 ステアリングシャフト
4 ステアリングコラム
4a 下端箇所
4b 外周面
4c 大径のコラム部
4d 段差部
5 電動モータ(直流モータ)
6 減速機
6a ギヤケース
10 コントローラ
20 電動式パワーステアリング装置
23 オーバーハング部
23a 下面
23b 下側端縁部分
24 ブレーキペダル
25 リブ
S 隙間(逃げ部)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric power steering apparatus equipped in a four-wheel automobile or the like.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 shows a four-
[0003]
By the way, in the above-described case, the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional electric power steering apparatus in which the
[0005]
The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to enable the controller to be attached to the steering column at a position outside the pedal bracket interference area or the brake pedal operation area. Interference between the brake pedal and the controller can be prevented, the maintenance work of the controller can be simplified, and a sufficient shock absorbing stroke can be applied to the steering column. Another object is to provide an electric power steering apparatus that can prevent the heat from being attached to the controller and effectively radiate the heat generated by the controller.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, the gear case of the reduction gear disposed at the lower end portion of the steering shaft for transmitting the rotational operation force of the steering handle to the steering gear via the steering shaft, An electric power steering apparatus having a controller for controlling the operation of an electric motor for applying an auxiliary operation force to a steering shaft, wherein the lower part of the gear case is opposed to a steering column surrounding the steering shaft with a space therebetween An overhang extending from the steering wheel toward the steering handle is provided at the lower part of the gear case, the controller is disposed on the lower surface of the overhang, and the overhang is disposed in an inclined state in the vehicle width direction. And the over So that the ribs protruding upward on the upper surface of the lower edge portion of the inclined direction of the ring portion.
In the present invention, the overhang portion is configured as a substantially flat flat plate portion, and the controller is mounted within the range of the lower surface of the overhang portion.
Also, in the present invention, the ribs as well as arranged so as to extend substantially along the vehicle longitudinal direction, continuously from the rear end face of the a root portion of the overhanging portion the gear case to the extended end of the overhang portion It is arranged to extend.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1 to FIG. 5, the same parts as those in FIG. 6 to FIG.
[0008]
FIG. 1 shows a four-
[0009]
That is, as clearly shown in FIG. 2 and FIG. 4, at the end of the
[0010]
Further, as shown in FIG. 4, the
[0011]
Further, in the present embodiment, the
[0012]
According to the electric
[0013]
Further, since the clearance S is provided as an escape portion between the
[0014]
Furthermore, the structure of the electric
[0015]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention. For example, if the position where the
[0016]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, an overhang portion extending from the lower portion of the gear case toward the steering handle is provided at the lower portion of the gear case so as to face the steering column surrounding the steering shaft with a space therebetween. The controller is disposed (mounted) on the lower surface of the overhang portion, the overhang portion is disposed in an inclined state in the vehicle width direction, and the upper side of the lower edge portion of the overhang portion is inclined upward. Because the projecting rib is provided , the controller interferes with peripheral parts such as the brake pedal and pedal bracket as the controller is mounted overhanging the steering column at the bottom of the gear case. It becomes possible to arrange so that it does not occur. In addition, since the controller is mounted on the overhang portion, it is possible to easily perform operations such as replacement and inspection of the controller without removing the steering column from the vehicle body during maintenance work. Furthermore, by mounting the controller overhanging as described above, the clearance between the overhang portion and the steering column in the overhang portion absorbs the shrinkage deformation of the steering column during the impact action. And a sufficient shock absorbing stroke can be secured. In addition, the overhang portion is disposed in an inclined state in the vehicle width direction, and a rib projecting from the overhang portion toward the steering column is provided on the upper surface of the lower edge portion of the overhang portion in the inclination direction. Therefore, it is possible to receive the water flowing through the steering column at the overhanging part in the inclined state and block it with the ribs, so that the controller will not be damaged by water. be able to. Further, since the rib is provided in the overhang portion integrally formed with the gear case, the presence of the rib can reinforce the overhang portion, and a large surface area for dissipating the heat generated by the controller. Can be effectively dissipated.
[0017]
According to the second aspect of the present invention, the overhang portion is configured as a substantially flat flat plate portion, and the controller is attached within the range of the lower surface of the overhang portion. Even if a situation occurs such that it adheres and flows along this, the overhang part that is placed so as to cover the entire range of the upper part of the controller serves as a water avoidance, and water etc. touches the controller Occurrence of a situation that causes a malfunction can be prevented.
[0019]
According to a third aspect of the present invention, the ribs are arranged so as to extend substantially along the vehicle longitudinal direction, and are continuous from the rear end surface of the gear case, which is the base portion of the overhang portion, to the extended end of the overhang portion. Therefore, it is possible to reliably discharge water from a location where the controller does not touch the controller due to the presence of the rib.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view schematically showing a four-
FIG. 2 is a side view showing a configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 4 is a side view showing an arrangement state of the electric power steering apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side view showing a deformed state of the electric power steering apparatus during an impact action.
FIG. 6 is a side view schematically showing a four-
FIG. 7 is a side view showing an example of an arrangement position of a controller in a conventional electric power steering apparatus.
FIG. 8 is a side view showing another example of the position of the controller in the conventional electric power steering apparatus.
[Explanation of symbols]
2 Four-wheeled
6
DESCRIPTION OF
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